Представляло несомненный интерес испытать воздействие циприна на тканевом и клеточном уровнях у рыб. Ранее было показано, что НД некоторых физических и химических воздействий изменяют активность одного из ключевых ферментов стресса ацетилхолинэстеразы (АХЭ). Исследования проводили и на тканях стрессированного организма и обработанного циприном (in vivo), и (in vitro) в пробирке, когда к фракции мембран и очищенному ферменту добавляли циприн. С целью выявить корреляцию изменений при обработке циприном целого организма с изменениями в его тканях и клетках оценивали активность и некоторые характеристики АХЭ в мозге рыб. В последующих экспериментах удалось показать что при развитии стресса у рыб (опыты in vivo) снижается активность и изменяются кинетические характеристики АХЭ (Рис.2 а) Добавление НД феромона в воду к стрессированым рыбам нормализует кинетические характеристики АХЭ. При проведении эксперимента «в пробирке» in vitro (добавление НД феромона к гомогенату головного мозга стрессированного карпа) также обнаружены изменения исследованных параметров. Однако следует особо подчеркнуть, что направленность изменений была противоположной (Рис 2 б). Подобный эксперимент с фракцией мембран головного мозга стрессированной тиляпии выявляет аналогичный эффект. (Рис.2 б). Исследования проведенные на водных позвоночных, позволили выявить и сопоставить эффект циприна у рыб различного систематического положения и на разных уровнях биологической организации. При стрессе у рыб обнаружены изменения биохимических параметров в слизи и крови, а также свойств и кинетических характеристик АХЭ мозга – одного из ключевых ферментов стресса. Выявлен нормализующий антистрессовый эффект циприна на эти параметры. При исследовании эффекта циприна in vitro показано, что добавление его 
к тканям и органеллам мозга также вызывает значительные сдвиги активности АХЭ
Однако эти изменения противоположного знака и приводят к ещё большему снижению, а не нормализации изучаемых параметров. Добавление циприна в воду, где находились стрессированные, рыбы практически нормализовало все изменения от стресса в слизи и крови. При добавлении циприна у стрессированных рыб нормализуется и содержание общего белка в ткани мозга, сниженное при стрессе. Важно обратить внимание на то, что возвращение к норме выявлено у «дальних родственников» карпа. То есть циприн сохраняет биологическую активность, но теряет свою видоспецифичность. При проведении эксперимента in vitro « в пробирке» (добавление циприна к клеткам головного мозга стрессированного карпа и тиляпии) обнаружена нормализация физико – химических характеристик одного из ключевых ферментов стресса ацетилхолинэстеразы. Одной из гипотез, которая может объяснить однотипность влияния ультрамалых доз на животные организмы, включая человека, может быть общность молекулярных механизмов, определяющих ответные реакции на эти дозы. Последние можно рассматривать как пример исследования феноменов отражающих эффект малых и сверхмалых воздействий химических факторов на биоту.
Воздействия физических факторов на организмы животных
Хотелось подчеркнуть, что эффективность для биоты нанодоз химических факторов это и не необычное и не редко встречающееся в природе явление. Физические факторы под влиянием которых формировался весь процесс эволюции также воздействует на биоту - излучением различной мощности. Важно отметить проявившуюся и в данном случае закономерность характерную для НД и названную «радиационным гормезисом»[1]. Эффекты малых доз радиации проявляются от стимулирующего действии на биоту до разрущающей силы антропогенного воздействия атомной бомбы, взорванной над Хиросимой. Известно, что обращение эффекта (с негативного на стимулирующий) происходит при дозах, близких к естественному природному радиационному фону (ПРФ). Этот фон часто называемый космическими или гелиофизическими факторами состоит в основном из гамма, бета и альфа лучей с малой примесью нейтронов протонов и других элементарных частиц. Установлено, что ПРФ необходим для существования биоты. Более того установлено, что изоляция от ПРФ приводит к угнетению таких жизненно важных процессов как рост и размножение у многих организмов.[ 19 ].
Эффекты нанодоз физических воздействий на одноклеточных.
В одной из последних наших работ с большим коллективом различных специалистов под руководством академика очень полно изучено воздействие слабых физических полей – природного радиоактивного фона и некоторых видов электромагнитных полей и ионизирующего излучения на физиологический статус спиростом и физико-химические параметры воды [20]. Эта работа расширила и углубила наши представления о свойствах окружающей среды. Вероятнее всего состояние окружающей физической среды оказывает влияние на водную среду и индуцирует изменения жизнено важных параметров биообъектов в ней [21]. Представленные результаты расширяют и дополняют полученные ранее данные о влиянии других излучений на поведенческие реакции спиростом [5] Выявлено, что спиростомы дифференцируют воздействие альфа - и бета - и их суммарного облучения на воду. Эффект воды, облученной бета - источником на СДА спиростом, больше, чем воздействие воды, облученной альфа-источником, а суммарное воздействие этих источников вызывает значительный эффект, но с противоположным знаком. Найденные изменения СДА спиростом от дистанционно облучённой воды («вy stend» эффект) примерно равны таковым от непосредственно облученной воды или в случае гамма-нейтронного облучения даже несколько больше эффекта «вy stend». Эффект «вy stend» исчезает в случае, когда водная среда экранирована фольгой. По поведенческому критерию изучено действие тепловых нейронов и сопутствующего гамма излучения (22), а также гамма излучения г в широком диапазоне доз от 0.01 до 1500 Гр (ЛД50 для простейших более 1000 Гр) на клеточном (и организменном) уровнях [20]. Выявленное снижение СДА сохранялось на протяжении многих генераций (изучено 10 − 15 поколений спиростом) [ 5]. Изменения в поведении проявлялись у значительного числа особей, т. е. происходили по принципу «все или ничего» и отличались от обычно наблюдаемых при увеличении дозы радиационных клеточных эффектов независимостью от величины дозы в диапазоне малых и средних для спиростом доз от 0.01 до 800 Гр [5]. Выявлен негативный эффект, возникающий у спиростом при одночасовом нахождении в низкоинтенсивном радиочастотном поле ЭМП с частотой излучения 1 и 10 ГГц и ППЭ 50 мкВт/см2. Для выявления действия неионизированного электромагнитного излучения (ЭМИ) на поведение спиростом их подвергали воздействию более сильных, нежели природные (-техногенных ЭМИ) от компьютера и мобильного телефона при щадящих параметрах: вода располагалась в течение 15 минут на расстоянии 20 см от источника. При этих условиях воздействия ЭМИ изменяли свойства опытной воды, и инфузории, будучи помещёнными в неё, увеличивали свою ИДА на 34 %, а также модифицировали поведение. Более длительная экспозиция (до 2х часов) приводила к дальнейшему росту СДА до 160%,что привело в дальнейшем ещё через 2 часа к резкому снижению СДА до 80%. При исследовании кратковременного (от 10 мин до 10 ч) действия низкоинтенсивного ЭМИ) на частоте мобильной связи (1 ГГц) и радаров военно-промышленного комплекса (10 ГГц) с плотностью потока энергии (ППЭ) 5, 10 и 50 мкВт/см2обнаружено; а) снижение двигательной активности простейших при всех значениях ППЭ (ПДУ для населения России составляет 10 мкВт/см2 [5], б) наличие «пороговой» экспозиции, которая смещается в сторону сокращения допустимого (безопасного) времени нахождения в ЭМП с увеличением ППЭ, в) выход на «дозовое плато», когда величина эффекта не изменяется с увеличением воздействия. При этом показано, что «дозовое плато» может быть бесконечно большим и г) сохранение биологического эффекта в изменении поведения в поколениях простейших (прослежено 10 − 15 генераций) [5]. Все выявленные характерные особенности поведения по сравнению с таковым у контрольных особей свидетельствуют о значительном неблагоприятном воздействии ЭМИ на воду. В другой серии экспериментов ЭМИ воздействовали на воду, в которую были заранее помещены спиростомы. У последних также наблюдалось изменение изучаемых параметров, величина и характер которых отличаются от описанных выше. Мы полагаем, что в наших экспериментах установлен раздельный эффект ЭМИ на свойства воды и на живой организм. Условия последнего эксперимента приближены к природным, где наблюдается синергизм этих воздействий, как и в нашем втором эксперименте. Результаты проведенных исследований согласуются с более ранними нашими работами об изменениях в окружающей среде, вызванных природными циклами, солнечной активностью и др., которые были идентифицированы и оценены с помощью одноклеточных гидробионтов. Выявлено, что изменения воды и под влиянием сверхслабых природных циклов и техногенных ЭМИ воспринимаются одноклеточными водными организмами и оказывают заметное влияние на их жизнедеятельность
Эффекты нанодоз физических воздействий на рыб
Чтобы подчеркнуть универсальность эффекта ультрамалых доз на биоту приведём примеры по воздействию гелиофизических факторов в таких же дозах на организм водных позвоночных - рыб. « В настоящее время накопился огромный эмпирический материал результатов изучения суточных и циркадных, приливно-отливных, годичных и сидерических – сезонных ритмов, связанных с атмосферным электромагнитным полем, также ритмически изменяющимся под влиянием естественных геофизических ритмов других частот, пермещения воздушных масс, изменений активности солнца и связанными с ними геомагнитными явлениями, и других еще мало изученных, имеющих многолетнюю продолжительность» [23]. Космическое воздействие чётко проявляется в ритмологии жизнено важных процессов в живых организмах. В связи с коротким жизненым циклом спиростом на них не изучался суточный ритм. Однако у рыб нам удалось выявить ритмический характер суточных изменеий физиологического статуса. В хроническом эксперименте выявлен ритмический характер сдвигов биохимических параметров (кетонов, гемоглобина и белка) в наружной слизи карпа в норме и под воздействием токсических веществ и экологических раздражителей
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
